季銨鹽能吸附帶負電荷的細菌，具有良好的殺菌作用。但是，普通的季銨鹽化學活性較低，應用時基本以游離態(tài)存在，并且毒性相對較大，刺激性也強。研究發(fā)現(xiàn)，將硅氧烷引入季銨鹽結構中制得的有機硅季銨鹽性能發(fā)生了巨大變化，不僅具有優(yōu)良的抗菌抑菌性能，而且對人體皮膚無刺激和致癌作用。二甲基十八烷基[3-(三甲氧基硅基)丙基]氯化銨是一種具有代表性的有機硅季銨鹽之一。

作用

在市場上，美國道康寧公司(DowCorning)開發(fā)研制的商品名為DC-5700(二甲基十八烷基[3-(三甲氧基硅基)丙基]氯化銨)的抗菌劑是有代表性的有機硅季銨鹽產品之一。由于季銨鹽帶正電，細菌表面帶負電，電荷的相互作用使DC-5700靠近細菌，使烷基鏈插入細菌的細胞膜內，并破壞其完整性，達到持久殺菌目的。如前所述，此類季銨鹽中的甲氧基容易在水中被活化，所以其真正的活性成分是活化后得到的二甲基十八烷基[3-(三羥基)丙基]氯化銨，二甲基十八烷基[3-(三羥基)丙基]氯化銨可以與多種天然或合成的表面上的羥基失水形成共價鍵，從而附著在表面之上，形成一層能夠殺菌抑菌的牢固的薄膜，起到持久抗菌防霉作用。

然而，二甲基十八烷基[3-(三甲氧基硅基)丙基]氯化銨在水中被活化后，在4到8小時內就會失去活性。在其他的二甲基十八烷基[3-(三甲氧基硅基)丙基]氯化銨的應用形式中，凝膠由于在更短的時間形成而使該有機硅季銨鹽失活。

二甲基十八烷基[3-(三甲氧基硅基)丙基]氯化銨的這種局限性在一系列專利中都有研究，例如美國專利No.5411585和美國專利No.1996655873中，為了克服這種局限性，在應用二甲基十八烷基[3-(三甲氧基硅基)丙基]氯化銨時采取了使用大量毒性很高的甲醇作為溶劑的方法，即將DC-5700溶于甲醇制得50％的甲醇溶液使用。這種DC-5700的50％甲醇溶液在使用過程中，必須采用防護保護措施，以避免操作人員受到傷害。

除此之外，由于甲醇極易燃燒，其運輸的成本和危險性也都很高。這些因素都限制了二甲基十八烷基[3-(三甲氧基硅基)丙基]氯化銨的更廣泛應用。

一種有機硅季銨鹽抗菌劑

在有機硅季銨鹽的廣泛應用中需要找到一類新的穩(wěn)定劑，不僅能使含有二甲基十八烷基[3-(三甲氧基硅基)丙基]氯化銨及同類化合物活性成分的抗菌防霉產品以及皮膚護理產品可以方便安全的長期使用，而且新的穩(wěn)定劑還要使有機硅季銨鹽具有高度水溶性、穩(wěn)定性，不易燃燒，易于運輸和保存，對環(huán)境和人體無毒副作用。

一種有機硅季銨鹽抗菌劑，該有機硅季銨鹽抗菌劑的化學式為：RnSiO4-n·CmH2m+n-2Ok+n-4，其中R是分子式為R1NMe2R2的不可水解的烷基基團，R1為烷基、芳基中的任意一種，Me為甲基，R2為C1-C5的直鏈烷基，n為從1到3的正整數，m為從5到8的正整數，k是從3到m+1的正整數。

所述R1為十二烷基、十四烷基、十六烷基或十八烷基中的任意一種，所述R2為C3的直鏈烷基。

所述m優(yōu)選為5或6。

進一步的，所述m優(yōu)選為5，k優(yōu)選為5。

該有機硅季銨鹽抗菌劑由a)和b)反應制備而成，所述a)為一種分子式為RnSiX4-n的有機硅季銨鹽，X是可以水解的基團，所述b)為一種分子式為CmH2m+2Ok的糖醇。

所述X為羥基、烷氧基、鹵素、酯基中的一種；所述分子式為CmH2m+2Ok的糖醇為木糖醇、核糖醇、阿拉伯糖醇、葡萄糖醇、甘露醇、山梨糖醇、蒜糖醇、艾杜糖醇或阿卓糖醇中的任意一種。